Details

Целью работы являлся расчётный анализ емкостного накопителя энергии с полупроводниковыми коммутаторами для генерации импульсов тока длительностью в десятки и сотни микросекунд, определение соответствия технологического образца заданным параметрам. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. установление перечня характеристик, способствующих определению вида используемого накопителя энергии; 2. разбор конструкции описываемого емкостного накопителя энергии и системы управления; 3. разбор разновидностей коммутационных аппаратов и изучение характеристик, определивших выбор полупроводникового коммутатора; 4. расчет индуктора по влиянию на переходный процесс, определение прочности и сравнение с разработанным формирующим индуктором; 5. проведение испытаний режима короткого замыкания и установление соответствия необходимых параметров и реализованных. Расчеты, приведенные в работе, проводились с использованием программного обеспечения «MathCAD». Результатом работы является макет модуля конденсаторного 1,08 МДж, построенный по схеме генератора импульсных токов модульного типа.

The purpose of the work was to design the capacitive energy storage device with semiconductor switches for generating current pulses lasting tens and hundreds of microseconds. Tasks that were solved during the study: 1. selection of the type of energy storage device used; 2. analysis of the design of the described capacitive energy storage and control system; 3. selection of switching devices, capacitors, cable; 4. calculation of the inductor by the effect on the transient process, determination of strength and its designing; 5. conducting short circuit tests. The calculations given in the work were carried out using the «MathCAD» software. The result of the work is a layout of the 1.08 MJ capacitor module built according to the scheme of a modular type of pulse current generator.

• СОДЕРЖАНИЕ
• ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 ВИДЫ НАКОПИТЕЛЕЙ, ОСОБЕННОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
  • 1.1 Емкостные накопители энергии
  • 1.2 Индуктивные накопители энергии
  • 1.3 Взрывные генераторы
  • 1.4 Ударные генераторы
• 2 ВИДЫ КОММУТАТОРОВ
  • 2.1 Разрядники
    • 2.1.1 Искровые разрядники
    • 2.1.2 Вакуумные разрядники
    • 2.1.3 Разрядники с жидким диэлектриком
    • 2.1.4 Игнитронные разрядники
    • 2.1.5 Разрядники с твердым диэлектриком
  • 2.2 Импульсные тиратроны
  • 2.3 Электрический взрыв проводников
  • 2.4 Плазменные прерыватели тока
  • 2.5 Полупроводниковые коммутаторы
    • 2.5.1 Включающие полупроводниковые коммутаторы
    • 2.5.2 Отключающие полупроводниковые коммутаторы
• 3 СТРУКТУРА ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ
  • 3.1 Модуль конденсаторный
    • 3.1.1 Ячейка конденсаторная
      • 3.1.1.1 Формирующий индуктор
        • 3.1.1.1.1 Расчет числа витков и параметров проводника с учетом скин-эффекта
        • 3.1.1.1.2 Оценка давления импульсного магнитного поля, действующего на обмотку тороидального индуктора
        • 3.1.1.1.3 Механическое воздействие на место контакта соединительных шин и проводника индуктора
      • 3.1.1.2 Конденсаторы
      • 3.1.1.3 Коммутатор
    • 3.1.2 Коаксиальный кабель
• 4 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ МОДУЛЯ КОНДЕНСАТОРНОГО В РЕЖИМЕ КЗ
• 5 ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА РАБОТЫ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ